มิเตอร์ตัวประกอบกำลัง | มิเตอร์ตัวประกอบกำลังแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์

ก่อนที่เราจะแนะนำประเภทต่างๆ ของ เครื่องวัดปัจจัยกำลัง มันเป็นสิ่งที่สำคัญมากที่จะเข้าใจว่าทำไมเราถึงต้องการเครื่องวัดปัจจัยกำลัง? ทำไมเราไม่คำนวณ ปัจจัยกำลัง ในวงจร AC โดยการหารกำลังด้วยผลคูณของ กระแสไฟฟ้า และ แรงดันไฟฟ้า เนื่องจากค่านี้สามารถได้รับอย่างง่ายจากการใช้ วัตต์มิเตอร์, แอมมิเตอร์ และ โวลต์มิเตอร์ แน่นอนว่ามีข้อจำกัดหลายประการในการใช้วิธีนี้ เพราะอาจไม่ให้ความแม่นยำสูงและโอกาสเกิดข้อผิดพลาดสูง ดังนั้นวิธีนี้จึงไม่ได้รับการยอมรับในวงการอุตสาหกรรม การวัดปัจจัยกำลังอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นในทุกสถานที่
ในระบบส่งและกระจายพลังงานไฟฟ้า เราทำการวัดปัจจัยกำลังที่ทุกสถานีและ สถานีไฟฟ้า ด้วยเครื่องวัดปัจจัยกำลังเหล่านี้ การวัดปัจจัยกำลังให้ความรู้แก่เราเกี่ยวกับประเภทของโหลดที่เราใช้งานและช่วยในการคำนวณความสูญเสียที่เกิดขึ้นในระบบส่งและกระจายพลังงานไฟฟ้า

ดังนั้นเราจึงต้องการอุปกรณ์แยกต่างหากเพื่อคำนวณปัจจัยกำลังอย่างแม่นยำและละเอียด
โครงสร้างทั่วไปของวงจรเครื่องวัดปัจจัยกำลังประกอบด้วยสองคอยล์ คือ คอยล์แรงดันและคอยล์กระแส คอยล์แรงดันเชื่อมต่อขวางวงจรในขณะที่คอยล์กระแสเชื่อมต่อเพื่อให้สามารถนำพากระแสหรือเศษส่วนของกระแสที่กำหนดไว้ ด้วยการวัดเฟสที่แตกต่างระหว่างแรงดันและกระแส ปัจจัยกำลังไฟฟ้าสามารถคำนวณได้บนมาตราที่เหมาะสม ปกติแล้วคอยล์แรงดันจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน คือ ส่วนเหนี่ยวนำและส่วนไม่เหนี่ยวนำหรือส่วนที่เป็นความต้านทานบริสุทธิ์ ไม่มีความต้องการของระบบควบคุมเนื่องจากที่ภาวะสมดุลจะมีแรงสองแรงที่ตรงข้ามกันซึ่งทำให้การเคลื่อนที่ของเข็มสมดุลโดยไม่ต้องการแรงควบคุมใด ๆ

ตอนนี้มีสองประเภทของเครื่องวัดปัจจัยกำลัง-

1. แบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์

2. แบบเหล็กเคลื่อนที่.

ขอเรียนรู้แบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์ก่อน

เครื่องวัดปัจจัยกำลังแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์

ใน เครื่องวัดปัจจัยกำลังแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์ มีสองประเภทตามแรงดันไฟฟ้า

1. เฟสเดียว

2. สามเฟส.

แผนภาพวงจรทั่วไปของเครื่องวัดปัจจัยกำลังแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์เฟสเดียวแสดงด้านล่างนี้

ตอนนี้คอยล์แรงดันถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน หนึ่งเป็นเหนี่ยวนำบริสุทธิ์ อีกส่วนเป็นความต้านทานบริสุทธิ์ ตามที่แสดงในแผนภาพโดย ตัวต้านทาน และอินดักเตอร์ ณ ขณะนี้ระนาบอ้างอิงทำมุม A กับคอยล์ 1 และมุมระหว่างคอยล์ 1 และ 2 เป็น 90o ดังนั้นคอยล์ 2 ทำมุม (90o + A) กับระนาบอ้างอิง มาตราของมิเตอร์ถูกปรับแต่งอย่างเหมาะสมตามที่แสดงค่าโคไซน์ของมุม A ขอให้เราตั้งค่าความต้านทานไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับคอยล์ 1 เป็น R และอินดักเตอร์ที่เชื่อมต่อกับคอยล์ 2 เป็น L ขณะวัดปัจจัยกำลัง ค่าของ R และ L จะถูกปรับให้ R = wL เพื่อให้ทั้งสองคอยล์มีขนาดกระแสเท่ากัน ดังนั้นกระแสที่ผ่านคอยล์ 2 จะล่าช้า 90o เมื่อเทียบกับกระแสในคอยล์ 1 เนื่องจากทางของคอยล์ 2 เป็นเหนี่ยวนำสูง
ขออนุญาตพัฒนาสูตรสำหรับแรงบิดเบี่ยงเบนสำหรับเครื่องวัดปัจจัยกำลังนี้ ตอนนี้มีแรงบิดเบี่ยงเบนสองแรง หนึ่งแรงกระทำบนคอยล์ 1 และอีกแรงกระทำบนคอยล์ 2 วงจรคอยล์ถูกจัดเรียงเพื่อให้แรงบิดทั้งสองที่เกิดขึ้นตรงข้ามกัน และดังนั้นเข็มจะหยุดที่ตำแหน่งที่แรงบิดทั้งสองเท่ากัน ขอเขียนสูตรทางคณิตศาสตร์สำหรับแรงบิดเบี่ยงเบนสำหรับคอยล์ 1-

เมื่อ M เป็นค่าสูงสุดของความเหนี่ยวนำร่วมระหว่างสองคอยล์,
B เป็นมุมเบี่ยงเบนของระนาบอ้างอิง
ตอนนี้สูตรทางคณิตศาสตร์สำหรับแรงบิดเบี่ยงเบนสำหรับคอยล์ 2 คือ-

ที่ภาวะสมดุลเราได้แรงบิดทั้งสองเท่ากัน ดังนั้นเมื่อ T1=T2 เราจะได้ A = B จากที่นี่เราสามารถเห็นว่ามุมเบี่ยงเบนเป็นการวัดมุมเฟสของวงจรที่กำหนด แผนภาพเวกเตอร์ยังแสดงสำหรับวงจรเพื่อให้กระแสในคอยล์ 1 อยู่ประมาณมุม 90o ต่อกระแสในคอยล์ 2

ด้านล่างนี้เป็นข้อดีและข้อเสียของการใช้เครื่องวัดปัจจัยกำลังแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์

ข้อดีของเครื่องวัดปัจจัยกำลังแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์

1. การสูญเสียต่ำเนื่องจากการใช้ชิ้นส่วนเหล็กน้อยและยังให้ความผิดพลาดน้อยกว่าในช่วงความถี่เล็กๆ เมื่อเทียบกับเครื่องวัดแบบเหล็กเคลื่อนที่.

2. มีอัตราส่วนแรงบิดต่อความหนักสูง

ข้อเสียของเครื่องวัดปัจจัยกำลังแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์

1. แรงทำงานน้อยกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องวัดแบบเหล็กเคลื่อนที่

2. มาตราไม่ขยายออกไปถึง 360o.

3. การปรับแต่งเครื่องวัดแบบอิเล็กโทรไดนามอมิเตอร์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแรงดันไฟฟ้า

4. มีราคาสูงกว่าเครื่องมืออื่นๆ

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.